Chloroquine

点击蓝字 ↑ 更多药化进展 药研视角 2026.07.09 Online 近日，温州医科大学刘志国/郑小辉/王坤在药物化学权威期刊 Journal of Medicinal Chemistry 上发表了一篇题为"肝细胞癌治疗用强效选择性PDGFRβ抑制剂的发现、优化与评价"的研究论文，报道了一系列基于2,4-二氨基嘧啶骨架的新型PDGFRβ选择性抑制剂的设计、合成与生物评价工作。研究团队以先导化合物5b为基础，通过结构导向的优化策略，系统考察了嘧啶C5位、吲哚N1位以及苯胺芳环取代基对PDGFRβ抑制活性与选择性的影响，最终发现化合物A42（PDGFRβ IC₅₀ = 3.9 nM，选择性指数SI = 8.3）在保持对HCC细胞强效抗增殖活性的同时，对正常肝细胞MIHA表现出较低的细胞毒性。尤为值得关注的是，A42不仅通过抑制PDGFRβ磷酸化阻断下游PI3K/AKT、Ras/MAPK及JAK/STAT信号通路，还能以非蛋白酶体、非自噬溶酶体的非经典途径促进PDGFRβ蛋白降解，展现出独特的双重作用机制。该化合物在大鼠体内表现出良好的口服生物利用度（43.47%）和优异的安全性，并在Huh-7异种移植瘤模型中实现了45%的肿瘤生长抑制率，显著优于阳性对照药物索拉非尼和JNJ-10198409。该研究为肝细胞癌的靶向治疗提供了具有良好成药前景的候选分子。 图文摘要 01 INTRODUCTION 研究背景 PDGFRβ在肝细胞癌中高度表达，而PDGFRα表达较低，选择性靶向PDGFRβ可在抑制肿瘤进展的同时减少脱靶毒性。现有获批的多靶点TKIs（如索拉非尼、仑伐替尼等）因缺乏选择性，常导致手足皮肤反应、骨髓抑制等剂量限制性毒性；而已报道的选择性PDGFRβ抑制剂（如SU16f、JNJ-10198409等）尚未获批用于HCC。本研究以2,4-二氨基嘧啶为骨架，通过结构导向优化设计了一系列小分子抑制剂，其中A42对PDGFRβ的IC₅₀为3.9 nM，对HCC细胞具有强效抗增殖活性且对正常肝细胞毒性低，并在Huh-7异种移植瘤模型中显著抑制肿瘤生长，展现出良好的药代动力学性质和治疗窗口。 02 RESULTS AND DISCUSSION  ①分子设计 在先前的PDGFR抑制剂研究中，化合物5b对PDGFRβ和PDGFRα的IC₅₀分别为13.7 nM和54.0 nM，显示出对PDGFRβ的偏好选择性。鉴于其在活性和选择性方面仍有较大提升空间，研究团队选择5b作为先导化合物，开展系统的结构导向优化。分子对接显示，5b在PDGFRβ的ATP结合口袋中呈U型构象：2-氨基嘧啶核心与铰链区CYS-684形成双氢键；吲哚环朝向活化环，与PHE-845形成氢键、与ARG-849形成π-阳离子相互作用；4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基延伸至溶剂暴露区。对比PDGFRβ与PDGFRα的ATP结合位点发现，两者在氨基酸组成和口袋整体几何结构上高度保守，仅在铰链区和活化环存在细微空间差异：PDGFRβ铰链区的ARG-685和ASP-691分别对应PDGFRα的PHE-678和ASN-684。基于这一结构洞察，研究保留5b的2,4-二氨基嘧啶核心，从三个方向进行修饰：（1）将嘧啶C5位甲基替换为多种取代基，以优化该位置与LYS-634、VAL-665和THR-681形成的口袋之间的几何匹配并增强活性；（2）将C4位朝向活化环的吲哚环替换为多种含氮杂环，以改善活性和选择性；（3）在苯环上引入取代基调控4-(4-甲基哌嗪-1-基)苯基片段的结合构象，并将哌嗪替换为其他亲水性基团，以与差异性的铰链区残基（特别是ARG-685和ASP-691）产生相互作用。 ②构效关系分析 将5b嘧啶C5位甲基替换为氟得到A1，对PDGFRβ和PDGFRα的IC₅₀分别为7.0 nM和25.7 nM，活性约为5b的2倍，选择性相当。保留氟取代，将4-吲哚替换为吲唑、咪唑等杂环（A2-A5）均导致活性下降；将氟替换为氯或溴（A6-A14），A6和A11活性最强但选择性未改善；替换为三氟甲基或甲基（A15-A19）活性同步降低；将嘧啶核心替换为噻吩并嘧啶（A20）活性显著下降。A1因活性与选择性兼优且对正常肝细胞毒性低，被选为优化起点。 在A1吲哚N1位引入甲基得A21，活性与A1相当。替换为脂环基团（A22-A25），大体积基团不利活性，A25因氧原子改善结合而活性略增。替换为苄基、酰基等（A26-A32），仅A32活性与A1相当，SF为5.8；将A32的酯基替换为羧酸或羟乙基得A33和A34，A34活性略优（IC₅₀ = 8 nM，SF = 3.7），因抗增殖活性更优且毒性更低被选为后续起点。 基于A34，将N-甲基哌嗪替换为脂环杂环（A35-A38）未显著改善活性，但A38选择性良好（SF = 13.5）。在苯环R²位引入氟得A42，IC₅₀ = 3.9 nM，SF = 8.3，显著优于A34；将氟替换为氯、溴、甲基或甲氧基（A43-A46），活性进一步提升至0.18-1.5 nM，A43、A45、A46选择性更优（SF = 17.7-20.6）。结果表明，R²位取代可调整N-甲基哌嗪取向，增强与ASP-691的相互作用，从而同时改善活性与选择性。 ③体外抗增殖活性筛选  鉴于部分合成化合物对PDGFRβ具有强效抑制活性，且临床样本IHC分析及TCGA-LIHC队列数据均证实HCC中PDGFRβ高表达，研究团队选取代表性化合物评估其对HCC细胞的抗增殖效应。以索拉非尼和5b为阳性对照，在Huh-7和Hep3B细胞中进行测试，结果显示所有受试化合物均表现出显著抗增殖活性：Huh-7细胞的IC₅₀范围为0.10-3.80 μM，Hep3B细胞为0.56-5.25 μM，整体活性优于索拉非尼。虽然A6和5b对HCC细胞的生长抑制效果强于A42，但两者对正常肝细胞系MIHA也表现出更强的细胞毒性。综合评估疗效与安全性之间的平衡后，A42最终被选定为代表性分子用于后续研究。 ④A42的激酶选择性谱与分子对接及动力学模拟 为评估A42的选择性，研究测定了100 nM浓度下其对97种激酶的抑制活性。结果显示，A42在这些激酶中表现出中等程度的选择性，S-score为0.206，其主要脱靶靶点属于酪氨酸激酶家族，这可能归因于A42的氨基嘧啶结构与其他激酶抑制剂共享的高度保守性。为明确其脱靶特征，研究进一步检测了A42对JAK2、NUAK1、AURKA、AURKB、SRC和c-KIT等潜在脱靶的抑制活性，发现A42对AURKA、SRC和c-KIT具有良好选择性（超过14倍），但对JAK2、NUAK1和AURKB的选择性相对较窄。为阐明A42的结合模式，研究基于PDGFRα晶体结构（PDB: 6JOJ）和PDGFRβ同源模型进行了分子对接和20 ns分子动力学模拟，RMSD分析显示A42-PDGFRβ复合物在10 ns达到收敛，A42-PDGFRα复合物在13 ns稳定，表明A42与PDGFRβ的相互作用更为稳定。结合模式分析显示，A42的氨基嘧啶部分与PDGFRβ铰链区CYS-684形成双氢键，羟基与ASP-688形成氢键，苯环氟原子与ARG-685形成卤键，哌嗪环与ASP-691和ASP-688形成盐桥；而在PDGFRα复合物中，氨基嘧啶与CYS-677形成双氢键，氟原子与PHE-678形成卤键，吲哚环与ARG-841形成π-阳离子相互作用。A42与PDGFRβ中ASP-691等特异性氨基酸的增强结合亲和力是其活性与选择性的重要决定因素，MM/GBSA结合自由能计算进一步支持这一结论：A42-PDGFRβ的结合自由能（-30.25 kcal/mol）显著低于A42-PDGFRα（-21.57 kcal/mol），表明A42与PDGFRβ的结合更强。 图片来源：ACS ⑤A42抑制细胞增殖并诱导凋亡 鉴于A42在HCC细胞中表现出强效的短期抗增殖活性，研究进一步通过克隆形成实验评估其对肿瘤细胞长期克隆生长的影响。A42以浓度依赖方式显著抑制Huh-7和Hep3B细胞的克隆形成，0.4 μM A42处理组的克隆数减少幅度显著大于等浓度索拉非尼处理组。EdU掺入实验显示，A42处理的Huh-7和Hep3B细胞中DNA复制呈浓度依赖性降低，进一步证实了克隆形成实验中的抑制效应。为阐明生长抑制的潜在机制，研究通过流式细胞术评估了细胞凋亡和周期分布。A42在两种细胞中均引起显著且浓度依赖性的凋亡细胞群增加，效果超过索拉非尼；但A42处理未对任一细胞系的细胞周期进程产生显著改变。这些结果表明，A42主要通过诱导凋亡而非细胞周期阻滞来有效抑制HCC细胞增殖。 ⑥A42抑制细胞黏附、迁移和侵袭 肝细胞癌具有高转移潜能和不良临床预后。为确定A42是否影响HCC细胞的转移行为，研究检测了其对细胞黏附、迁移和侵袭的影响。A42处理以浓度依赖方式显著降低Huh-7和Hep3B细胞对细胞外基质的黏附。Transwell实验显示，A42处理以剂量依赖方式显著减少两种细胞的迁移细胞数。Matrigel侵袭实验表明，A42也显著抑制Huh-7细胞的侵袭能力。划痕愈合实验进一步证实A42有效抑制细胞迁移：对照组48小时后划痕近乎完全闭合，而0.4 μM A42处理组仅约30%的划痕区域被覆盖，该迁移抑制效果显著强于等浓度索拉非尼。 ⑦A42抑制PDGFRβ信号通路 为阐明A42抗增殖活性的分子机制，研究通过Western blot检测了A42对Huh-7和Hep3B细胞中PDGFRβ信号通路的影响。A42处理显著降低了PDGFRβ的磷酸化水平及其关键下游效应分子STAT3、AKT和ERK的磷酸化，抑制程度均强于索拉非尼，表明其对PDGFRβ介导的信号通路阻断更为深刻。此外，A42还降低了两种细胞中PDGFRβ总蛋白水平。为探究这一降解机制，研究使用蛋白酶体抑制剂MG132和自噬-溶酶体途径抑制剂氯喹分别与A42联合处理细胞，结果显示两者均未能恢复A42处理后的PDGFRβ表达水平，提示该降解不通过这两条经典途径。为区分是抑制合成还是加速降解，研究进行了放线菌酮（CHX）追踪实验，结果显示A42处理组中PDGFRβ的半衰期较对照组显著缩短，证明A42加速了PDGFRβ的降解。综上，A42通过非蛋白酶体、非自噬-溶酶体的非经典降解途径促进PDGFRβ降解，同时抑制其磷酸化。 图片来源：ACS ⑧PDGFRβ作为A42在HCC细胞中功能靶点的遗传学验证 为评估PDGFRβ在A42抗增殖和抗迁移效应中的功能作用，研究首先通过Western blot验证了PDGFRβ特异性siRNA的敲低效率和PDGFRβ质粒的过表达效率。随后在Huh-7细胞中进行敲低和过表达实验：PDGFRβ敲低显著抑制了克隆形成和细胞迁移，与对照siRNA相比；重要的是，在PDGFRβ敲低细胞中联合A42处理未产生额外抑制作用，提示PDGFRβ是A42效应的主要介导因子。相反，PDGFRβ过表达显著增强了克隆形成和迁移，而该效应被A42处理显著逆转（过表达+A42 vs 单独过表达）。研究进一步比较了两种处理顺序：（i）A42预处理后进行过表达（A42+OE），（ii）先过表达再A42处理（OE+A42）。值得注意的是，OE+A42组的克隆数和迁移数均显著少于A42+OE组，该结果表明A42暴露前存在PDGFRβ使细胞对A42诱导的抑制更为敏感，提示A42直接靶向PDGFRβ。综上，这些敲低和过表达研究确证了PDGFRβ是介导A42在HCC细胞中抗增殖和抗迁移效应的功能靶点。 图片来源：ACS ⑨小鼠毒性研究与A42的药代动力学性质 为评估A42的安全性，研究在ICR小鼠中进行了急性毒性实验。动物随机分为对照组和三个给药组，分别单次口服给予50、100或200 mg/kg A42，观察7天。各组小鼠体重增长正常，未见明显全身毒性；心、肝、脾、肺、肾等脏器重量与对照组相当；血清生化分析显示A42未引起肝毒性或肾毒性，AST、ALT和肌酐水平与对照组无差异；肝、肾组织的H&E染色也未发现形态学异常或病变。为考察A42的口服成药性，研究在大鼠中评价了其药代动力学性质：静脉注射4 mg/kg后，Cmax为40,328.33 ng/mL，AUC₀₋∞为105,966.20 h·ng/mL，T₁/₂为13.15 h；口服20 mg/kg后，Cmax为35,295.28 ng/mL，AUC₀₋∞为230,343.84 h·ng/mL，T₁/₂为3.76 h，口服生物利用度为43.47%。这些结果表明A42具有适中的口服吸收和较长的系统暴露时间，适合进一步的体内评价。 图片来源：ACS ⑩化合物A42的体内抗肿瘤疗效 鉴于A42强效的体外抗肿瘤活性和良好的药代动力学性质，研究采用Huh-7异种移植瘤小鼠模型评估其体内疗效。小鼠每日腹腔注射A42（15或30 mg/kg），以JNJ-10198409（30 mg/kg）和索拉非尼（30 mg/kg）为阳性对照。A42处理显著抑制肿瘤生长，效果优于同等剂量的JNJ-10198409和索拉非尼；终点计算的肿瘤生长抑制率（TGI）进一步证实A42的强效疗效：30 mg/kg剂量组TGI达45%，而JNJ-10198409为35%，索拉非尼仅为16%。各处理组小鼠体重保持稳定，表明A42在所测试剂量下耐受性良好、全身毒性低。肿瘤裂解物的Western blot分析证实，A42在体内有效抑制了PDGFRβ及其下游效应分子STAT3、AKT和ERK的磷酸化。肿瘤组织组织学分析显示，A42处理组H&E染色坏死区域增加，Ki67免疫染色增殖细胞较对照组显著减少。综上，A42通过抑制PDGFRβ信号通路在HCC异种移植瘤中发挥强效抗肿瘤活性，同时保持可接受的安全性，凸显其作为HCC治疗候选分子的潜力。 总结与展望 本研究基于先前报道的化合物5b，设计并合成了一系列嘧啶-2,4-二胺衍生物，旨在开发新型选择性小分子PDGFRβ抑制剂用于肝细胞癌治疗。生化实验鉴定出A42、A43、A45和A46为强效且高选择性的PDGFRβ抑制剂，其中A45活性与选择性最佳，IC₅₀分别为0.18 nM（PDGFRβ）和3.7 nM（PDGFRα），选择性因子达20.7。体外细胞毒性筛选显示A43、A45和A46对正常肝细胞MIHA毒性较高，因此选择A42——其在激酶活性、选择性和细胞毒性之间取得平衡——进行深入研究。A42在97种激酶panel中表现出中等选择性；细胞实验中有效抑制HCC细胞的增殖、迁移和侵袭并诱导凋亡；遗传学验证确认PDGFRβ是介导A42抗增殖和抗迁移效应的功能靶点；机制研究表明A42同时抑制PDGFRβ介导的下游信号传导并促进PDGFRβ蛋白降解，导致受体总水平降低。此外，A42表现出良好的口服药代动力学性质和优异的安全性；在体内，A42显著抑制Huh-7异种移植瘤生长且无可见毒性，30 mg/kg剂量下肿瘤生长抑制率达45%。综上，这些结果确立了A42作为一种具有双重作用机制的强效选择性PDGFRβ抑制剂，支持其作为HCC治疗有前景候选分子进行进一步的临床前开发。 文献详细全面信息请跳转原文阅读： https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.5c03028 声明：发表/转载本文仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本公众号观点或证实其内容的真实性。据此内容作出的任何判断，后果自负。若有侵权，告知必删！ 长按关注本公众号  粉丝群/投稿/授权/广告等 请联系公众号助手 觉得本文好看，请点这里↓

从运气到设计：药物研发的四种范式 我先问你一个问题：人类历史上救活人数最多的药是什么？ 青霉素？阿司匹林？还是什么疫苗？ 我告诉你正确答案——其实这个问题没有一个标准答案。 但有一条线索比答案本身更有意思：你发现没有，你能想到的几乎所有改变人类命运的药，最初的发现方式都不是科学家「想要找到它」。 青霉素是弗莱明度假回来发现培养皿里长了一团霉，把旁边的细菌全杀死了。 磺胺是一个德国化学家在一堆染料里翻出来的——对，你没听错，是从染布料的染料里意外筛到的。 胰岛素是加拿大一个外科医生和一个医学院学生在狗身上做实验时的灵光一闪。 青蒿素是屠呦呦带着一个团队从两千多个中医古方里一个一个筛出来的。 这四种药，四种完全不同的发现路径。 但如果你把它们串起来看，你会发现一条清晰的演化轨迹：人类找药的方式，从「撞大运」到「海选」，从「海选」到「靶向狙击」，越来越有章法。 而且最讽刺的是，最老的那一招——纯撞大运——到现在还是新药研发最大的来源。 上一期我们聊了「什么东西让你生病」，这一期我们聊一个更实际的问题：生病了之后怎么办？药从哪来？ 认知拉高：四种范式，四种知识观 这一期的认知框架来自创新经济学。 麻省理工学院的经济学家埃里克·冯·希佩尔提出过一个概念叫 「用户创新」 ，他发现很多重大创新不是实验室里的科学家想出来的，而是在一线、在使用者手里直接冒出来的。 为什么？因为使用者离问题最近。 我觉得这个框架特别适合解释药物研发的历史。 人类发现药物的方式，本质上可以归纳为四种范式： 第一范式：纯偶然。 不是你想找药，是药自己撞上来的。你在培养皿上不小心打了个喷嚏、你在实验室里偷懒没洗仪器、你去海边度假忘了盖上盖子——然后回来一看，哇，有了。 第二范式：海选模式。 你不知道哪个行，但你有一个范围。你把几千个候选者全部筛一遍——不是靠聪明取胜，是靠数量取胜。本质上就是把「碰运气」系统化了。 第三范式：靶向设计。 你先搞清楚敌人的分子结构，然后量体裁衣地设计一把恰好能插进敌人锁孔的钥匙。这是人类第一次从「试」变成「设计」。 第四范式：AI+大数据。 机器帮你筛。万亿级别的分子空间里，AI自动找最可能有效的候选者。现在还处于早期阶段，但方向已经非常清晰了。 我想强调的是：这四种范式之间不是淘汰关系——第四范式出来了不代表第一种就退休了。今天的制药行业里，这四种模式是同时运转的。 而每一种范式的背后，其实都对应着一种不同的知识观： 偶然范式对应的是「经验主义」——我不知道为什么行，但我知道它行。 海选范式对应的是「系统试错」——我不知道哪个行，但我知道怎么筛。 靶向范式对应的是「还原论」——我知道敌人的长相，所以我知道该造什么样的子弹。 AI范式对应的是「计算主义」——我不知道为什么，但机器知道。 这四种知识观，在今天的人类文明中同时存在。你打开手机刷短视频，AI在给你推一个你从来没想过但就是想看的内容——这是第四范式。你去药店买一瓶枇杷膏，止咳的原因是「老祖宗都这么用」——这是第一范式。 了解这四种范式，不光能帮你理解医学史，还能帮你理解这个世界运作的方式。 一、第一范式：纯偶然——青霉素和度假的弗莱明 1928年9月3日，伦敦圣玛丽医院的细菌学教授亚历山大·弗莱明度假回来了。他走进实验室，发现走之前忘了洗的一堆培养皿里有一种奇怪的霉菌——一团蓝绿色的霉，周围的葡萄球菌全都不见了，像被一道隐形的墙推开了一样。 弗莱明是一个极其好奇但同时也极其懒散的人。他的实验室永远是乱糟糟的——各种用过的培养皿堆在脸盆里，堆了两个星期才洗一次。他的同事回忆说：「弗莱明的实验室是我见过最混乱的地方。但也正是这种混乱，给了他别人没有的观察机会。」 弗莱明把这种霉菌分离出来，鉴定为青霉菌。他把培养液——后来被称为「青霉素」——滴到各种致病菌上，发现它对葡萄球菌、链球菌、肺炎球菌、淋球菌都有杀灭效果，而且对白细胞没有毒性。这是一个完美的抗生素的特征：只杀敌人，不伤友军。 但弗莱明遇到了一个他一生没能跨过去的坎：他不会提纯青霉素。他用尽了当时所有的化学方法，都无法从培养液中稳定地提取出有效成分。1929年，他在《英国实验病理学杂志》上发表了一篇论文，报告了青霉素的发现——但这篇论文在接下来的十年里几乎无人问津。 弗莱明从此放弃了把青霉素做成药物的努力。他把菌种留了下来，偶尔有人来找他要一点做实验，他就送一点。青霉素在他的实验室冰箱里躺了整整十年。 直到1939年，牛津大学的霍华德·弗洛里和恩斯特·钱恩接手了这个项目。他们俩一个是从澳大利亚移民来的病理学家，一个是从德国逃难来的犹太化学家。他们在二战爆发前夕——整个英国都在准备防空——做了一件近乎疯狂的事：用牛奶瓶、浴缸、饼干罐当发酵罐，手工培养青霉素。 1940年5月25日，牛津团队完成了历史性的实验。他们给八只感染了链球菌的小白鼠注射了青霉素，四只活到了第二天。而对照组的四只没有注射，全部在十六小时内死亡。人类第一次用系统性的动物实验，证明了一种抗生素可以在体内杀死细菌。 但问题又来了——产量。1941年牛津团队治疗第一个人类病人的时候，他们动用了全牛津大学的培养皿来生产青霉素。病人的尿液必须回收再提取——因为里面还有没被代谢掉的青霉素。病人一度好转，最后因为储存的青霉素用完了，还是死了。 1941年7月，弗洛里和同事诺曼·希特利飞到美国，说服美国制药公司投入工业化生产。辉瑞——当时还是一家做柠檬酸发酵的普通化工厂——用深罐发酵技术把青霉素的产量提高了上千倍。1943年，美国军方把青霉素列为仅次于原子弹的第二优先项目。1944年6月6日诺曼底登陆，盟军已经装备了足够的青霉素。 从弗莱明发现霉菌到青霉素大规模上市，整整过了十五年。1945年，弗莱明、弗洛里和钱恩共同获得诺贝尔生理学或医学奖。弗莱明在获奖演讲中说了一句大实话：「大家都说是我发明了青霉素。不是这样的，是大自然制造了青霉素。我只是碰巧注意到了它。」 我想请你特别注意这个故事里的一个细节：弗莱明发现了青霉素、牛津团队证明了它有效、美国药厂解决了量产——这一整条链上，没有一个人是奔着「我要发明一种抗生素」去的。弗莱明在研究溶菌酶，结果霉菌飞进了培养皿。弗洛里本来在研究溶菌酶，读到弗莱明的旧论文觉得有意思就顺便试试。辉瑞在帮政府生产柠檬酸，领导说「你们罐子闲着也是闲着，不如试试青霉素」——然后就成了。 这就是第一范式的本质： 它拒绝被计划。它永远出现在你没有在看的地方。 而第一范式最大的问题是——一旦拼图没有全部到位，就转不起来。弗莱明有菌种，但没有化学方法。弗洛里有想法，但没有工业能力。辉瑞有设备，但没有菌种。这三个节点只要有一个断了，青霉素就永远躺在培养皿里，二战期间会有几百万伤兵死于感染。弗莱明有运气撞上真理，但没有能力把真理变成可以批量分发的东西——这是第一范式最要命的短板。 二、第二范式：海选——青蒿素和2000个方子的代价 1967年5月23日，在越南战争的高峰期，中国秘密启动了代号「523」的军事科研项目。任务是：找到一种对抗耐药性疟疾的新药。北越游击队在丛林里被疟疾大量减员，胡志明向中国紧急求援——「请帮我们解决疟疾问题，这比打美国人还重要。」 当时的疟疾治疗主要靠氯喹，但越南战场的恶性疟原虫已经对氯喹产生了严重的耐药性。中国从全国调集了60多个科研单位、500多名科学家进入523项目。他们的任务就是用尽一切办法找到一种新药。 屠呦呦在1969年以中国中医科学院研究员的身份加入523项目，负责中药方向。她的团队做了一个非常「笨」的选择：把从公元350年到公元1700年间所有记载了治疗疟疾的古代医书全部翻出来——一共五百多本书——从中整理出2000多个方子，涉及640多种草药。 然后呢？一个一个试。对，你没理解错——就是一个一个试。用疟疾小鼠模型，把每个方子的提取物注射进去，看不看得住疟原虫。这大概是人类医学史上最大规模的药物海选行动之一。 屠呦呦的团队试了几个月中了方药的提取物，绝大多数都没用。青蒿一开始也被筛掉了——因为用的是高温煎煮，有效成分被破坏了。直到屠呦呦在东晋葛洪的《肘后备急方》里看到一句话：「青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之。」注意「绞取汁」三个字——不是煮，是绞取。不是水煎，是榨汁。 屠呦呦猛然意识到：青蒿中的有效成分怕热。于是换了低温萃取方法——用乙醚在低温下提取。1971年10月4日，屠呦呦团队在第191次实验中，观察到青蒿提取物对疟原虫的抑制率达到了100%。 接下来的事情更有戏剧性。乙醚提取出来的东西到底安不安全？得做人体实验。但在那个没有伦理委员会的年代，屠呦呦说：我自己来。她和两个同事直接喝下了青蒿素提取物，观察毒副作用。确认安全之后，才进入临床试验。 青蒿素最终被证明是治疗恶性疟疾的「神药」。世卫组织将其列为抗疟一线药物。2015年，屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖——中国大陆第一个自然科学类诺贝尔奖。 但我今天讲这个故事，不是想给你重复报章上那些「中国骄傲」的叙事。我想让你看到的是青蒿素背后的「范式成本」。海选模式的核心是什么？是用数量交换确定性。在青蒿素之前，523项目还筛了一万多种化合物——化学合成的和天然提取的都算上——绝大多数都以失败告终。屠呦呦筛了两千多个中药方子、六百多种草药、失败了190次，第191次才找到青蒿素。这不是一个天才灵光一闪的故事，这是一个赌命式的、靠规模撑出来的数据故事。 而这种模式有一个致命的缺陷，也是中国今天医学界最大的遗憾之一：“青蒿素的专利不在中国人手里。”青蒿素类药物的核心专利被瑞士的诺华公司注册——中国后来虽然拿到了诺华的同情性授权，但这意味着全世界每卖出一盒复方蒿甲醚，中国的科研机构拿不到专利授权费。青蒿素每年在全球市场的销售额超过十亿美元，但中国吃到的蛋糕大概不到百分之五。 为什么？因为中国当年没有申请国际专利的意识。523项目是军事项目，所有的研究成果都不公开不发表不申请专利。等改革开放后中国反应过来，诺华的专利申请已经过了。屠呦呦后来提到这件事，用了一个非常平静的说法：「为人类做贡献嘛。」 这听起来像爱国叙事，但我觉得这正好暴露了海选范式的另一个死穴：“筛出结果之后，你需要一套远比筛药本身更复杂的制度体系——知识产权、临床试验、药审流程——来把结果变成真正的药。”海选模式解决了「找到什么」的问题，但完全没解决「怎么把它变成产品」的问题。你没有专利意识，你花了十几年的功夫筛出来的黄金，就是别人的。 三、第三范式：靶向狙击——格列卫和费城染色体 现在我们进入完全不同的一个世界了。 1959年，费城的两名科学家——彼得·诺威尔和戴维·亨格福德——在慢性粒细胞白血病患者的血液细胞里观察到了一个奇怪的染色体。正常的22号染色体被截断了一截，像被剪刀剪掉了一样。他们把这个异常染色体命名为「费城染色体」。 这个发现引起了轰动——因为这是人类第一次在癌症中观察到一种特异性的染色体变异。但当时没有人知道这意味着什么。 又过了13年，1972年，芝加哥大学的珍妮特·罗利发现，费城染色体不是「22号丢掉了一截」那么简单——它是22号染色体和9号染色体之间发生了一次「易位」，两截断裂的染色体交换了位置。又过了十几年，科学家们逐渐拼凑出了分子层面的图景：这次易位把22号染色体上的BCR基因和9号染色体上的ABL基因拼接在一起，形成了一个新的融合基因——BCR-ABL。 BCR-ABL这个融合基因会不停地指挥细胞制造一种异常的酪氨酸激酶蛋白。正常的ABL蛋白就像一个开关——细胞需要分裂的时候就打开，分裂完了就关上。但BCR-ABL制造的蛋白是一个「开关永远卡在ON位」的永久活性版本。它不停地给细胞发号施令：「分裂！分裂！分裂！」于是白细胞疯狂增殖，塞满骨髓，挤占正常血细胞的生存空间——这就是慢性粒细胞白血病。 到这里为止，人类已经把一个疾病从「症状描述」一直追踪到了「分子靶点」。但知道靶点不等于有药。还需要有人设计出一把小分子钥匙，恰好能插进BCR-ABL这个锁孔，精准地把它卡死——而不能误伤正常的ABL蛋白和其他相似的激酶。 瑞士诺瓦蒂斯制药公司——当时叫汽巴-嘉基——的化学家们接下了这个挑战。领头的是英国化学家尼古拉斯·莱登。他的团队用化学方法合成了一系列小分子化合物，然后一个一个地在BCR-ABL蛋白上测试结合能力。最终STI571分子脱颖而出——它能像一块形状精密契合的楔子一样卡进BCR-ABL激酶的ATP结合口袋，把它死死堵住。 这个分子后来有了一个全世界都知道的名字：伊马替尼，商品名格列卫。 1998年，格列卫进入临床试验。结果让所有人下巴掉在了地上。在I期临床试验中，31名对其他治疗全部无效的加速期慢性粒细胞白血病患者，在服用格列卫后——全部出现血液学缓解。不是「部分缓解」，不是「有些效果」——是全部。在慢性期患者中，更是达到了98%的完全血液学缓解率。而副作用轻到什么程度？主要就是轻微浮肿和肌肉痉挛——和化疗那种头发掉光、呕吐不止、免疫功能直接崩溃完全不在一个量级。 2001年5月10日，美国FDA批准了格列卫的上市申请。你知道审批用了多久吗？从递交到批准——72天。FDA史上最快的抗癌药审批记录。为什么这么快？因为数据太漂亮了，好到不需要多审。 这就是第三范式的力量。第一范式和第二范式是怎么找药的？「我找到一个东西，它在杀XXX，但我不知道它具体是怎么杀的，也不知道它会不会顺便杀掉其他无辜的细胞。」所以青霉素和青蒿素从发现到大规模安全使用，中间都经历了漫长而混乱的试错过程。 而格列卫是怎么来的？“先找到靶心在哪儿——BCR-ABL融合蛋白——然后量身定制一颗恰好能击中靶心的子弹。”知道得越精确，副作用越小，效果越好。 但我需要提醒你一点：第三范式并不能取代前两种范式。因为绝大多数疾病的分子机制——到今天仍然是一个黑箱。癌症至少有几百种不同的分子突变路径，阿尔茨海默症我们连关键机制都没搞清，自身免疫病的分子网络复杂到像一团乱麻。在那些连第一层都看不清的领域，你还是只能回到第一和第二范式——试，试，不停地试。 靶向范式最美的地方，也是它最残酷的地方：它在「已知」面前无敌，在「未知」面前无能为力。 小结：四种范式背后的同一个道理 今天这一期我讲了四种找药的范式：弗莱明撞上青霉素靠运气，屠呦呦筛出青蒿素靠数量，莱登设计格列卫靠知识。 我想请你注意这四种范式共有的一条隐含逻辑：它们都是在面对同一个现实——人类的生物知识远不足以预测一个分子在活人体内的效果。 第一范式干脆放弃预测，什么都试试看。第二范式把「试试看」系统化、规模化、流程化。第三范式只能覆盖非常窄的一个子集——那些我们恰好搞清楚了分子机制的疾病。第四范式让机器承担「算」的代价——人类算不过来，那就让AI来。 而在这四种范式的背后，有一个所有医药从业者都不太愿意公开承认的残酷事实：“即便在今天，每年全球投入两千亿美元做药物研发，一种新分子从实验室走到药房柜台，平均成功率不到百分之十。”每十种进入临床试验的药物，有九种会因为无效或者副作用太大被淘汰。而进入一期临床之前被筛掉的候选分子，数目大到你不可想象。 换句话说，即便我们把范式进化到了第三甚至第四阶段，人类找药依然是一种「花巨大代价买微小概率」的行为。你听到的每一个被报章宣传为「神药」的名字——青霉素、青蒿素、格列卫——它们的背后都有一个巨大的坟场，里面埋葬着几十万种试了、错了、被丢弃的候选分子。这些失败没有名字，没有新闻，没有诺贝尔奖。但它们才是药物研发真正的主体。 人类对抗疾病的过程，本质上是用「大量的失败」去换「少量的成功」。 好，这期节目就到这里。在下一期节目中，我会跟你聊聊一个更有意思的问题——药找到了，怎么证明它确实有用？ 我们把视角从「找药」切换到「证药」——循证医学的故事。你可能会听到一个叫科克伦的医生在战俘营里的顿悟、一个叫李景均的统计学家为什么让医生们集体暴怒、以及为什么大部分「我当医生三十年」的经验判断，在证据等级里排在最后一级。我们下期见。 我是曙于李的主理人老李，欢迎来到我的阅读分享节目——书予李。感谢你听到我。 您的每一次"赞赏"与"在看"，我都认真的当作是爱！ 个人品牌：曙于李 | 阅读节目：书予李